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Ist ein privater IP-Adressbereich der Klasse C (oder sogar Klasse A oder B) sowohl theoretisch als auch praktisch oder nur theoretisch?

Meine Verwirrung ist, dass, wenn wir zum Beispiel einen privaten IP-Bereich der Klasse C nehmen, dieser 254 Hosts zulässt. Ist das die theoretische Menge oder ist es tatsächlich möglich, 254 Hosts zu haben?

Ich würde davon ausgehen, dass 254 Hosts in einem Heimnetzwerk das Netzwerk verlangsamen oder daran hindern, ordnungsgemäß zu funktionieren, oder etwas vermissen?

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Timal Peramune

Zunächst einmal wird seit Mitte der 90er Jahre keine klassische Adressierung mehr verwendet. Everything verwendet jetzt CIDR, wodurch es möglich ist, einen IPv4-Adressraum in eine beliebige Größe von einer /32 (2 ^ (32-32) = 1 Adresse) zu /0 (2 ^ (32- 0) Adressen). Die entsprechende Größe für ein (altes) Klasse-C-Netzwerk wäre ein /24-Subnetz in CIDR.

Aus theoretischer Sicht können Sie Netzwerke jeder Größe (dh Potenz von zwei) haben. Natürlich werden Sie, wie Sie richtig vermutet haben, irgendwann auf praktische Probleme stoßen, daher müssen wir einige Entwicklungsanstrengungen in unsere Netzwerke stecken.


Nun ist es Routern im Allgemeinen egal, wie viele Adressen sich in einem einzelnen Subnetz befinden. Sie leiten sie trotzdem an das richtige Ziel weiter. Probleme auf der Routing-Ebene können auftreten, wenn Sie zu viele Subnetze haben. Wir haben Subnetze immer kleiner aufgeteilt, um die IPv4-Erschöpfung zu bewältigen konnten sie in der Vergangenheit ein einzelnes zusammenhängendes /28 mit 14 verwendbaren Adressen kaufen, mussten sie möglicherweise jetzt zwei separate /29 mit jeweils 6 verwendbaren Adressen kaufen.

Was früher ein einzelnes /16 war (ursprünglich vor 30 Jahren als Klasse B zugewiesen), könnte jetzt in 1000 /26s aufgeteilt werden, was 1000 weitere Einträge in Routingtabellen bedeutet. Tun Sie dies ein paar (tausend) Mal und Ihre Tische sind jetzt voll. Dies hat bereits zu größeren Ausfällen geführt und wird dies wahrscheinlich noch einmal tun.

Dies ist nur bei öffentlich routbaren Adressen auf Internet-Core-Routern von Bedeutung, die die Route zu jedem Netzwerk kennen müssen. Ihr Heim- "Router" leitet einfach alles über seine Standardroute weiter und lässt Ihren ISP damit umgehen. Dies ist auch für private Adressen, die per Definition nicht öffentlich routbar sind, weitgehend irrelevant.


Das andere potenzielle Problem, das Sie erwähnen, tritt unterhalb der Routing-Ebene innerhalb eines einzelnen Subnetzes auf. Hier können Probleme auftreten, wenn Ihre Broadcast-Domain zu groß ist. Eine Broadcast-Domain ist zwar nicht unbedingt dasselbe wie ein Subnetz, für die meisten Zwecke (insbesondere für Privatanwender) ist es jedoch dasselbe.

Wenn Ihre Broadcast-Domäne zu groß wird, können Probleme auftreten: Die ARP-Tabellen Ihres Betriebssystems können überlaufen (standardmäßig ~ 256 in Windows, ~ 1024 in Linux, aber auf beiden abstimmbar). Dies bedeutet, dass Ihr Betriebssystem vergisst, welcher MAC-Adresse eine IP-Adresse entspricht, und sie erneut ermitteln muss, indem Sie eine ARP-Anfrage senden ... die an jeden Host gesendet wird. Bei zu vielen Hosts wird ein guter Teil Ihrer Netzwerkbandbreite von ARP-Anforderungen und -Antworten beansprucht.

Außerdem können Ihre Netzwerk-Switches (häufig in Consumer-Routern als die 4 "LAN" -Ports integriert) mit zu vielen Hosts etwas unzufrieden sein, da ihre Weiterleitungstabellen (basierend auf MAC-Adressen, nicht IP-Adressen) nur eine feste Größe haben und Sie können "vergessen", an welchen Port weitergeleitet werden soll.

Glücklicherweise (oder beabsichtigt?) Treten diese Probleme in der Regel irgendwo nördlich von 256 Hosts auf, sodass 254 in einem einzelnen Subnetz wahrscheinlich nicht auf sie stoßen. Sie sind ein Grund, warum Sie im Allgemeinen zwischen /24s routen sollten, anstatt beispielsweise ein einzelnes /16 zu verwenden.


Ein weiterer Vorteil der Zuweisung eines ganzen /24 besteht darin, dass wir etwas Platz für DHCP-zugewiesene Adressen haben. In den meisten Heimnetzwerken ist heutzutage nicht jedem Host eine statische Adresse zugewiesen - sie werden stattdessen von einem DHCP-Server ausgewählt und für einen bestimmten Zeitraum reserviert, z. Ihr Telefon erhält nicht jedes Mal eine neue Adresse, wenn die Verbindung für eine Sekunde unterbrochen wird. Wenn Ihr Netzwerk fast voll ist, müssen Sie den DHCP-Server zwingen, die Adressen früher zu recyceln.

Die meisten DHCP-Server auf Consumer-Routern verwenden standardmäßig einen Adresspool von nur 100 Adressen. Sie werden also niemals 254 erreichen, ohne die Poolgröße anzupassen oder statische Adressen zuzuweisen.


Letztendlich gibt es, obwohl wir Probleme mit der IPv4-Erschöpfung auf globaler Ebene haben, absolut keinen Mangel an privaten Adressen (die drei große Bereiche haben, einen /8, einen /12 und einen /16, zum Spielen - das kann über 65000 /24s enthalten). Es gibt keinen Grund, sie zu konservieren, sodass sich niemand darum kümmert, kleiner als ein /24 zu werden.

Und wenn Sie möchten, können Sie auf jeden Fall 254 Hosts auf einem /24 aktivieren. Die meisten Consumer-Router/-Switches und -Betriebssysteme sind sogar größtenteils in Ordnung, obwohl möglicherweise einige Optimierungen (insbesondere DHCP) erforderlich sind.

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Bob

Sie sind reale/konkrete Grenzen, nicht nur theoretische. Es gibt nichts an IP-Adressierungsschemata, das die Grenzen der Technologie "überschreitet", so dass es genau so funktioniert, wie es angekündigt wurde.

Eine Klasse C verwendet 8 Bits für die Host-Adressierung. 00000000 - 11111111 ist der tatsächliche Bereich (0-255 oder 256 Ordnungswerte). Davon sind der obere und der untere Wert für die Übertragung und die Routen-ID reserviert, sodass 254 Adressen zur Verfügung stehen.

Die IP-Adressierung ist für Ihre Leistung kein Problem. Dies hängt ausschließlich von der Hardware und Software ab, mit der Sie Ihr Netzwerk betreiben, und hat nichts mit IP-Adressierungsschemata zu tun.

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Frank Thomas